對刀具而言智能制造意味著什么?
 
 那對刀具而言，智能制造意味著什么?智能制造意味著在加工過程中由智能機器和我們?nèi)祟惖膶＜襾韺庸ぶ兄T如機床、夾具、工件、加工余量、精度和表面質(zhì)量要求、切削液等等種種條件進行分析、推理、判斷，從而合理地選出適合這個加工任務(wù)的刀具這個選擇的范圍會涵蓋刀體刀片、刀柄、拉釘?shù)鹊人胁考踔涟ǖ镀葆?、螺釘旋具、潤滑劑等各種附件，并智能地選擇合適的初始加工速度等加工規(guī)范，決定使用什么樣的加工策略，甚至判斷這樣的加工參數(shù)和加工策略是否合理，知道排屑是否正常，預(yù)判磨損方式和大致的刀具失效時機，適時向機床或系統(tǒng)下達換刀指令，以維持切削加工既經(jīng)濟又安全地運行。
 
 要達到這樣的智能制造選刀用刀，其實很不簡單。由于機床、夾具、工件(包括材質(zhì)及熱處理、形狀、剛性)等等條件每個都有多種可能，其組合更是千變?nèi)f化，比較理想的加工條件也許是由許多廠商提供自己的云數(shù)據(jù)以便計算分析，但這種方法會牽涉各廠商的商業(yè)秘密，目前恐怕還難以實現(xiàn)，那這樣的云計算智能就只能是假設(shè)和遐想。按照國外高端刀具商的推薦，現(xiàn)在選刀的步驟中機床夾具等組成的工藝系統(tǒng)剛性肯定是其中的重要因素，刀具自身的各種要素也必須考慮在內(nèi)(這就給智能制造的選刀用刀提出了挑戰(zhàn)。
 
 我們可以看看現(xiàn)在我們的專家們是如何選刀的。他們多通過用手貼在機床上感知機床的振動和聽切削的聲響，觀察切屑的狀態(tài)，結(jié)合觀察到的其它狀況來對加工狀態(tài)作出基本的判斷，將來的刀具選用我認為會用類似的方法用智能設(shè)備來解決，就像現(xiàn)在正在許多汽車廠在開發(fā)的無人駕駛汽車一樣，在機床上安裝多個傳感器來感知機床切削時的運行狀態(tài)，從而幫助我們更正確地選刀用刀。當(dāng)然，達到這一步還有很多路要走。
 
 但這些只是外圍的條件。對于我們刀具行業(yè)而言，我們要清楚我們的刀具合適用在哪些場合，哪些場合需要我們的刀具作什么樣的改變，我們的刀具在各種條件下用什么樣的加工參數(shù)和加工策略(如精度最佳該怎么用，壽命最佳該怎么用，平穩(wěn)性最佳該怎么用等等)。這些是我們國內(nèi)刀具商極其缺乏的一面，我們?nèi)狈Φ木褪菫榭蛻舴?wù)的理念。
 
 我們許多國內(nèi)企業(yè)非常缺乏服務(wù)理念。前幾年曾與國內(nèi)一麻花鉆專業(yè)生產(chǎn)廠的廠長交流，與他討論向用戶提供服務(wù)的問題，沒想到的是他一臉茫然地問我，說我們主要就生產(chǎn)一種類型的麻花鉆，好像用戶也從來沒要求過什么樣的服務(wù)，我們能給客戶提供什么樣的服務(wù)?當(dāng)時我覺得有些無奈和感嘆。我記得我當(dāng)時說的就是我們能不能向用戶推薦一些切削參數(shù)?比如，切削鋼應(yīng)該如何?切削鑄鐵應(yīng)該如何?切削盲孔應(yīng)該如何?切削通孔應(yīng)該如何?斜面的鉆入或者鉆出又應(yīng)該如何?這個月我同另一個國內(nèi)刀具廠商交流，也提到我們的產(chǎn)品比較單一，尤其是麻花鉆，幾乎都是30度的螺旋角和118度的頂角，千廠一面，幾乎無差別，因此價格戰(zhàn)就會相當(dāng)慘烈(據(jù)說前面提到的專業(yè)麻花鉆廠家2015年產(chǎn)值同比下滑接近一半)。我想問國內(nèi)的麻花鉆及絲錐(這兩類也許是單個品種市場量最大的品種)生產(chǎn)商，能不能針對加工量最大的鋼件和鑄鐵件，通孔和盲孔，做一些有變化的產(chǎn)品以更適合市場的需求?我想這些用量極大的品種，即使分成幾個最主要的應(yīng)用需要，仍然會是屬于量大面廣的產(chǎn)品，制造的經(jīng)濟性應(yīng)該不會有問題。我們的品種規(guī)格更多，加工經(jīng)驗更專業(yè)更豐富，就更能適應(yīng)智能制造的需要。
 
 要完成產(chǎn)品多樣化，就必須更多地到客戶中去，了解客戶現(xiàn)實和未來的加工需求，例如現(xiàn)在在用什么樣的機床，如剛性怎樣，轉(zhuǎn)速范圍如何，功率如何，機床的功能如何(如機床是不是支持剛性攻絲)等等;又例如工件的材質(zhì)如何，熱處理如何，大部分應(yīng)用的余量。在這些場合下，他們現(xiàn)在所使用的刀具如何，哪種刀具更合適，為什么等等。老楊認為以前我們常說切削數(shù)據(jù)庫，主要由研究所和大學(xué)來做。但這樣的數(shù)據(jù)庫基于經(jīng)費和試驗條件，能覆蓋的加工條件比較少。如今如果我們引入大數(shù)據(jù)概念，由許許多多的用戶將自己的加工數(shù)據(jù)上傳到加工數(shù)據(jù)庫中，要找出合適的加工參數(shù)就會容易得多。
 
 2015年我們聽到的一個與刀具會有密切關(guān)系的詞是工業(yè)機器人，即以機器人來代替工人從事制造工作。附圖是中商情報網(wǎng)對于近年來我國工業(yè)機器人保有量的變化趨勢。由圖可以看到，我國的工業(yè)機器人增長很快，雖然我國目前的工業(yè)機器人焊接、裝配、搬運等工作，但也有相當(dāng)部分用于加工的范圍。報告透露，國內(nèi)勞動力成本不斷上升，工業(yè)機器人在不少領(lǐng)域已經(jīng)形成替代人工的趨勢。國內(nèi)一些大型制造企業(yè)。如比亞迪、富士康等均已將工業(yè)機器人應(yīng)用到生產(chǎn)車間，并大規(guī)模投放。同時我們看到我國工業(yè)機器人行業(yè)近兩年發(fā)展速度顯著快于下游汽車行業(yè)增速，原因主要有兩點：一是因為下游汽車行業(yè)新投資的生產(chǎn)線都很先進，均會配置相應(yīng)工業(yè)機器人系統(tǒng)，二是由于汽車行業(yè)(主要是汽車零部件行業(yè))部分老舊生產(chǎn)線的置換和自動化升級改造帶來的對工業(yè)機器人的需求。未來隨著電子行業(yè)自動化程度的提高，其對工業(yè)機器人的需求將呈現(xiàn)大幅增長。
 
 這種趨勢將也對刀具需求提出新的要求。我們現(xiàn)在大量的刀具用戶換刀由工人觀察所確定，或由聲響，或由切削的火花，不一而足。但這些判據(jù)對于機器人而言卻可能不是那么方便。對于機器人而言，如果需要現(xiàn)場判斷，也許用機床的主軸扭矩、功率等技術(shù)參數(shù)，但目前的技術(shù)進展而言，最為簡單易行的就是現(xiàn)在一些汽車發(fā)動機廠正在使用的定時強制換刀。在這一措施下，生產(chǎn)線將要求在規(guī)定的壽命期刀具不破損，而對超過這個壽命值的刀具壽命將被視為無價值的冗余壽命。這一技術(shù)措施要求我們的刀具企業(yè)重視對刀具的可置信的最低壽命的保證。之前一些國內(nèi)刀具企業(yè)對刀具壽命只重視平均壽命而對壽命值的分散程度重視程度不重視的思維模式必須得到改變。
 

 另一個需要提出的問題，是大量使用工業(yè)機器人的自動化工廠會有相當(dāng)一部分操作工人離開現(xiàn)有工作崗位，他們中間也一定會有工作認真、富有加工經(jīng)驗的操作工。如果我們能將這些人加以培訓(xùn)，進一步掌握選刀用刀的服務(wù)能力，將他們充實到解決方案的現(xiàn)場服務(wù)團隊中，相信我們的刀具能進一步由單純的制造業(yè)向制造業(yè)和制造服務(wù)業(yè)結(jié)合的轉(zhuǎn)變，這也是轉(zhuǎn)型發(fā)展的一個方向，幫助我們的制造業(yè)整體實現(xiàn)由制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變。

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